웹 망원경 이미지

아름다운 혼돈

두 은하가 합쳐지는 아름다운 혼돈은 제임스 웹 우주 망원경이 포착한 이미지에서 빛을 발한다.

우주관측소가 포착한 창조의 기둥의 새로운 합성물과 함께 새로운 웹 이미지를 감상할 수 있었는데 희미하고 먼 은하와 다른 세계를 관찰하기 위해 고안된 웹 망원경은 미국 항공 우주국 나사(NASA)와 그 파트너인 유럽 우주국과 캐나다 우주국 사이의 국제적인 임무이다. 한 쌍의 은하는 델피누스자리 방향으로 지구에서 약 5억 광년 떨어진 곳에 위치해 있으며 이미지의 배경에 있는 빛의 점들은 멀리 떨어져 있는 다른 은하들을 나타낸다.

두 은하의 소용돌이 모양은 그들이 합쳐지기 시작했을 때 그들의 개별적인 모양을 방해하면서 만들어졌고 은하 병합은 두 개 이상의 은하가 우주에서 충돌했을 때 발생한다.

발광적외선 은하

별이 태어나는 밝은 영역은 이미지의 중심에서 빛을 발하고 있고, 하부 은하의 나선팔은 병합의 중력에 의하여 뒤틀린 모습을 하고 있다. 별들은 가스 구름과 먼지가 은하 내부에서 붕괴될 때 형성된다. 은하들이 합쳐질 때 더 많은 별의 형성이 촉발되고 있는데 아직까지 이유는 밝혀진 게 없다. 항성 탄생의 영역은 적외선으로 볼 떼 훨씬 더 밝게 보이기 때문에 제임스 웹 우주 망원경을 사용하는 천문학자들은 관심을 보이고 있다. 제임스 웹 망원경의 기능은 이전에는 보지 못했던 우주의 측면을 정찰할 수 있게 해 주며 근적외선 카메라와 중적외선 기기는 모두 새로운 이미지를 포착하는 데 사용되고 있다.

천문학자들에 의하면 은하가 어떻게 진화하고 있는지, 앞으로는 어떻게 진화될 것인지와 밝은 적외선 은하가 적외선에서 밝게 빛나 우리태양의 약 1,000억 배 이상의 광도에 도달하는지를 연구하기 위해 천문대가 사용되고 있다고 한다.

병합 은하에 대한 웹의 도구를 사용하여 정밀한 세부 사항들을 파악하고 이전에 지상 망원경과 허블 망원경이 촬영한 이미지와 비교하여 은하의 변화에 대해 더욱 완전한 그림을 볼 수 있다.

둥지를 튼 먼지 고리 세트

제임스 웹 우주 망원경에 의해 포착된 또다른 이미지는 두 별 사이의 격렬한 상호작용에 의해 생성된 먼지 기둥의 고리를 보여주었다. 이 이미지는 백조자리에서 지구로부터 약 5,000광년 떨어진 곳에 위치한 이중 성계에 초점을 맞추어 별빛이 우주에서 얼마나 강렬한 물질을 밀어낼 수 있는지에 대한 연구의 일부였다.

한 항성계는 울프-레이에 별과 파란색의 초거성이 약 8년정도 걸리는 궤도에서 서로 소용돌이치고 있었다. 청색 초거성은 O형 항성으로 알려진 가장 무거운 항성 유형 중 하나이다. 일부 질량이 큰 별들만이 생애주기가 끝날 때쯤 울프-레이에로 진화하며 이 단계는 수십만 년 동안 지속된다.

하와이에 있는 W.M.켁 천문대를 이용하여 약 20년 동안 쌍성계를 관찰해 왔는데 8년 주기로 그 별들이 가까이 다가오면, 지구와 태양 사이 거리의 수천 배에 달하는 먼지 깃털을 방출했다. 또한, 별빛이 물질에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 측정하기 위해 깃털을 관찰했는데 빛은 물질에 복사압이라는 종류의 운동량을 가할 수 있었고 우주에서 발견되기란 매우 어려운 일이었다. 거리에 따라 힘이 희미해지고 다른 힘이 그 자리를 빠르게 차지하기 때문에 별빛이 가속을 일으키는 것을 보기 어렵기 때문이었다. 측정 가능한 수준으로 가속을 관찰하기 위해서는 물질이 항성에 가까이 있거나 복사압의 근원이 매우 강해야 하는데 한 항성은 쌍성으로 강력한 복사장이 이러한 효과를 초전하시켜 고정밀 데이터의 범위 내에 위치시켰다.

모든 별들은 고유의 항성풍이나 우주로 분출되는 가스 흐름을 생성하지만, 거대한 울프-레이에 별들은 항성 허리케인에 더 가까운 것으로 바람을 일으킬 수 있다. 울프-레이에 별들은 생애주기의 후반에 수소층을 날려버렸다. 수소는 스스로 먼지를 형성할 수 없지만, 탄소와 같은 별의 내부에 위치한 다른 원소들은 형성할 수 있다.

또한, 탄소는 빠르게 회전하는 바람에 그을린 먼지로 응결되는데, 이 먼지는 사람의 눈에는 보이지 않는 적외선으로 빛나고 있다. 먼지 기둥은 두 거대한 별에서 불어오며, 항성풍이 충돌하는 곳에서 형성되어 별들 사이에 원뿔 모양의 충격 전선을 형성한다. 별들이 타원형의 궤도를 통과할 때 충격 전선도 움직이며, 연기와 같은 먼지 기둥을 나선형으로 만든다.

만약 별들이 원형 궤도를 가지고 있다면 그것은 바람개비 모양을 형성하고, 타원형의 궤도는 먼지 기둥이 고리나 껍질처럼 보이게 하는 먼지 생성의 지연을 일으킨다.

제임스 웹 망원경은 지상 망원경보다 쌍성계를 훨씬 더 깊이 들여다볼 수 있었고 서로 내부에 둥지를 특오 있는 약 20개의 가속 먼지 기둥을 관측했다.